Ім'я файлу: Дія електричного струму на клітини рослин та інших живих істот.d
Розширення: docx
Розмір: 56кб.
Дата: 19.04.2023
скачати
Пов'язані файли:
урок 3 клас рухливі ігри.docx


Дія електричного струму на клітини рослин та інших живих істот




З проявами електрики людина зустрілася на ранньому щаблі своєї історії. Адже й тоді, як і зараз, постійно палахкотіли блискавками грози.

А ще сухі та чисті кішки фонтанували іскрами, якщо їх гладили проти шерсті. Але довго ще таємничою та непокірною залишалася стихія електричної енергії.

Перші практичні застосування електрики було знайдено лише у 20-х роках ХIХ століття. І тільки відкриття ХХ століття дозволили вмістити блискавку в скляну бульбашку електричної лампочки. Але що тільки не робить електрика сьогодні!

Воно рухає тролейбуси та засвічує екрани телевізорів та смартфонів, зварює метали, та обробляє надтверді сплави та алмази, розганяє елементарні частинки у вакуумних камерах надпотужних прискорювачів. Не перерахувати сьогодні всіх його застосувань! Але чи всі можливі застосування електроенергії вже відкриті?

Вплив електричного поля на життєдіяльність живих істот

Що електричне поле впливає на життєдіяльність організму, люди здогадувалися дуже давно. Років двісті тому почали розуміти, що й у життєвих процесах в організмі електрика теж грає чималу роль. І все-таки ця роль до сьогодні, по суті, недостатньо вивчена і виявлена.

Рослина в електричному полі

1 дослід. Поміщаємо рослину в електричне поле, яке за своїми параметрами відрізняється від існуючих у природі полів. Минає всього двадцять хвилин — і рослина починає в`янути. А за дві години — перед вами вже мертве стебло зі згорнутим листям, упавшим гіллям. Наче все ясно.

Але буває, що цей експеримент іде зовсім інакше. Рослина не тільки не в`яне, вона починає стрімко розвиватися і дає врожай у 4-6 разів більший, ніж контрольна рослина.

2 дослід. Вчені пропускали поверхнею землі, де розвивалися ті чи інші рослини, електричний струм. Як правило, більшість рослин гинули. Але й у цьому випадку були раптові відхилення в дослідженні – раптом зростали рослини-гіганти. Редиска діаметром 130 міліметрів, морква діаметром 310 міліметрів та вагою 5,5 кілограма.

Великі овочі

Чим пояснюється той чи інший результат, вчені поки що відповісти не можуть. Справа в тому, що ніхто ще по-справжньому не займався вивченням живого організму як єдиної електричної системи. Адже керувати природою можна лише осягнувши її закони. Скільки чарівних можливостей таїться у вивченні електричної сторони біологічних процесів!

З повною достовірністю можна стверджувати, що роботи у цьому напрямі дозволять перевести сільськогосподарське виробництво на новий рівень. З повною достовірністю можна стверджувати, що тут ховаються нові відкриття.

Пророщування насіння в електричному полі

Одним із перших було поставлено і такий простий експеримент. Насіння гірчиці пророщували на зволоженій тканині, що була між двома електродами. Вже на другу добу насіння, що знаходилося біля позитивного полюса, починає проростати. На сьому добу молода гірчиця досягає висоти 25 міліметрів. А насіння, що знаходиться біля негативного полюса, ледве дає перші паростки...

Пророщували насіння різних рослин і в магнітному полі. Виявилося, що насіння, яке було звернене корінцем зародка до Південного полюса, швидко проростає і утворює добре розвинене коріння і стебло. Якщо ж їх орієнтувати до Північного полюса, проростання проходить повільно, але все одно, утворивши петлю, корінь згинається до Південного полюса.

Але ж Земля має постійне магнітне поле! Досліди підтвердили: і воно впливає на проростання насіння! Чергове завдання: створити машини, які б опускали насінини в землю орієнтованими так, щоб вони проростали швидше і енергійніше. Це підвищить урожай. (Магнітотропізм у рослин відкрив радянський учений А. В. Крилов. Він показав, що коріння рослин росте вздовж силових ліній магнітного поля Землі.)

Фотосинтез за умов електричного поля

Дуже стара проблема! Скільки інститутів

, лабораторій, вчених працюють над нею, прагнучи розгадати біохімічну сутність фотосинтезу, процесу створення складних органічних молекул з вуглекислого газу, води, солей та променів сонця!

І досі ще не розгаданий цей секрет, що природа воістину безліч разів здійснює в кожній клітині зеленого листа будь-якої рослини!

Фотосинтез у клітині зеленої рослини

Розшифруємо цей процес — і, можливо, ми перенесемо виробництво жирів та цукрів, білків та вуглеводів із полів у будівлі фабрик та заводів. Але секрет ще не розгаданий. І не буде розгадано доти, доки не перестануть нехтувати електричною стороною цього процесу. Відомо вже давно, що кожна клітина має свій електричний потенціал, що у ній протікають іонні процеси.

Але лише недавно вдалося встановити, у чому джерело електричної енергії, що породжує ці процеси. Виявилося, що сам лист рослини є своєрідною електричною батареєю, що між затіненою і освітленою його стороною існує досить значна різниця потенціалів, що є чимось на кшталт багатошарової сонячної батареї.

Ось, виявляється, із яких позицій треба підходити до вивчення фотосинтезу! І, можливо, скоро буде розгаданий і, ймовірно, описаний у вигляді математичних рівнянь квантової механіки весь процес фотосинтезу! Саме у рівняннях квантової механіки, бо в них діють кванти світла, електронні та іонні взаємодії. Ось на якому глибинному рівні природа вершить свої реакції, що створюють живу речовину.

Пізнавши електричний механізм усієї рослини, ми зможемо і керувати ним. І тоді п`ятикілограмова морква і редис величиною з диню перестануть бути унікальною рідкістю випадкового досвіду, що не піддається повторенню.

Мікроорганізми в електричному полі

Перші досліди розміщення різних мікроорганізмів в електричному полі дуже прості. Виявилося, що інтенсивне їхнє розмноження відбувається поблизу негативного полюса, а поблизу позитивного вони практично не розмножуються і навіть гинуть. Але ж із цього елементарного експерименту вже зростає ціла низка практичних напрямів використання.

Можна змушувати особливо інтенсивно розмножуватись корисні бактерії. Можна знищувати шкідливі мікроорганізми. Наприклад, у лабораторіях місяцями лежатимуть на відкритому повітрі фрукти, м`ясо, куплені на базарі та оброблені електричним полем. Гниття не торкнулося б їх. Надалі були б розроблені установки для стерилізації молока та інших продуктів. Опромінення плодів, зберігало б їхню стійкість до гниття, а в м`ясних та інших продуктових магазинах це могло забезпечити постійну свіжість товару.
У 1746 році Жан-Антуан Нолле вирішив виміряти швидкість струму. Для цього він поставив 200 ченців в ряд, з’єднав їх проводами і дав розряд. Він помытив, що монахи сіпнулися одночасно, і на підставі зробив висновок, що швидкість струму висока.
Електрика відіграє важливу роль у здоров’ї людини. М’язові клітини в серця скорочуються і виробляють електроенергію. Електрокардіограма (ЕКГ) вимірює ритм серця завдяки цим імпульсам.

Електричний струм рухається зі швидкістю світла, рівною 300 000 км в секунду!
Ви коли-небудь замислювалися, чому птахи, які сидять на лінії електропередачі, не отримують електроудару? Якщо птах сидить на одній лінії електропередач, вона безпечна. Але, якщо птах торкнеться іншої лінії крилом або ногою, вона створює ланцюг, що призводить до ураження електричним струмом.
Перший успішний електромобіль був побудований в 1891 році американським винахідником Вільямом Моррісоном.
Томас Едісон побудував першу електростанцію, а в 1882 році електростанція Pearl Street в Нью-Йорку відправила електрику в 85 будівель.

Світлодіодні лампи споживають близько однієї шостої електроенергії, споживаної звичайними лампами.
У деяких видів риб, характерних для річки Амазонки, деякі м’язові клітини еволюціонували протягом мільйонів років в клітини, якы називають електроцити, які вони використовують для ехолокації, тобто для виявлення перешкод та інших тварин в темряві.

В Ефіопії електрика з’явилася в 1896 році, після того як імператор Менелік II наказав ввести смертну страту на електричному стільці, але зрозумів, що це марно робити в країні без електрики.
Першими чотирма домашніми приладами, які працювати від електрики, були Вплив електричного струму на організм людини. Реферат

У рефераті подано відомості про небезпеку електричного струму та загальну характеристику електричної енергії
Електрична енергія широко використовується в промисловості, та транспорті, в сільському господарстві, побуті.
Широке і різноманітне застосування електричної енергії пояснюється її таким ознакам:
електричну енергію можна отримати з інших видів енергії: механічної, теплової, ядерної, хімічної, променевої;

велика кількість електричної енергії зі швидкістю світла за відносно малих втрат передається на величезні відстані. У наш час діють лінії електропередачі, довжиною більше тисячі кілометрів;

електрична енергія легко розподіляється між приймачами практично будь-якими порціями. У техніці зв'язку, автоматиці і вимірювальній техніці використовуються пристрої, потужність яких вимірюється одиницями, а то й десятими частками долі ват. Водночас є електричні пристрої (двигуни, нагрівальні установки) потужністю у тисячі і десятки тисяч кіловат;

порівняно легко електрична енергія перетворюється в інші види енергії: механічну, теплову, променеву, хімічну. Перетворення електричної енергії в механічну за допомогою електродвигунів дозволяє найбільш зручно, технічно досконало, найощадніше приводити в рух різноманітні машини і механізми в промисловості, сільському господарстві, транспорті, побуті. Електричні джерела світла забезпечують високу якість штучного освітлення.

Без телевізорів, радіоприймачів, магнітофонів, холодильників, пилососів, пральних машин, електропрасок, електрофікованих кухонних приладів ми вже не уявляємо собі життя. Усе це електрифікація, за допомогою якої людина мільйонноразово збільшила свою силу. Всебічна механізація енергетичної діяльності людини зумовила небачене ускладнення технічних систем і керування ними.
Постала невідкладна потреба мільйонноразового посилення інтелектуальної діяльності людини. Людина здійснила якісний перехід і в цій галузі, винайшовши електронну обчислювальну машину (ЕОМ) – двигун нової науково-технічної революції. Основне її завдання – автоматизація інтелектуальної діяльності людини, а в майбутньому – створення штучного інтелекту.
Людина поставила собі на службу силу електрики. Але крім благ, які створює електрика, вона є джерелом високої небезпеки, а інтенсивність її використання підвищує загрозу цієї небезпеки. Слід відзначити, що при розробці техніки людина створює її якомога менш небезпечною, створює відповідні засоби захисту від небезпеки, вибирає способи дії з урахуванням небезпеки. Але незважаючи на ці запобіжні заходи, з розвитком електротехніки та зростання використання електротехніки небезпека зростає швидше, ніж людська протидія. У чому ж полягає небезпека електрики? Щоб відповісти на це запитання, треба пізнати природу електрики і її вплив на організм людини.
Електрика – сукупність явищ, зумовлених існуванням, рухом і взаємодією електрично заряджених тіл або заряджених часток.
Електричний струм – це упорядкований (спрямований) рух електрично часток.
Струм у металах зумовлений наявністю вільних електронів, у електролітах – іонів. Звичайно силою, яка викликає електричного поля усередині провідника, яке визначається електричною напругою на кінцях провідника.такий рух, є сила з боку
Наявність електричного струму в провідниках призводить до їх нагрівання, зміни хімічного складу, створення магнітного поля.
Електричні прилади, установки, обладнання, з якими людина має справу, становлять для неї велику небезпеку, яка посилюється тим, що органи чуття людини не можуть на відстані виявити наявність електричної напруги, як, наприклад, теплову, світлову чи механічну енергію. Тому захисна реакція організму виявляється тільки після безпосереднього потрапляння під дію електричного струму.
Другою особливістю дії електричного струму на організм людини є те, що струм, проходячи через людину, діє не тільки в місцях контактів і на шляху протікання через організм, а й викликає рефлекторні порушення нормальної діяльності окремих органів (серцево-судинної системи, системи дихання). Третя особливість – це можливість одержання електротравм без безпосереднього контакту із струмопровідними частинами – при переміщенні по землі поблизу ушкодженої електроустановки (у випадку замикання на землю), ураження через електричну дугу.
Особливості впливу електричного струму на організм людини. Електричний струм, проходячи через тіло людини, зумовлює перетворення поглинутої організмом електричної енергії в інші види і спричиняє термічну, електролітичну, механічну і біологічну дію.
Найбільш складною є біологічна дія, яка притаманна тільки живим організмам. Термічний і електролітичний вплив властиві будь-яким провідникам.
Термічний вплив електричного струму характеризується нагріванням тканин аж до опіків.
Статистика свідчить, що більше половини всіх електротравм становлять опіки. Вони важко піддаються лікуванню, тому що глибоко проникають у тканини організму. В електроустановках напругою до 1 кВ найчастіше спостерігаються опіки контактного виду при дотиканні тіла до струмопровідних частин. При проходженні через тіло людини електричного струму в тканинах виділяється тепло (Дж) в кількості:


де Іл – струм, який проходить через тіло людини, А; Rл – опір тіла людини, Ом; t – час проходження струму.
Опіки можливі при проходженні через тіло людини струму більше 1А. Тільки при великому струмі тканини, які уражаються, нагріваються до температури 60-700С і вище, при якій згортається білок і з'являються опіки.
Майже у всіх випадках включення людини в електричний ланцюг на її тілі і в місцях дотикання спостерігаються "електричні знаки" сіро-жовтого кольору круглої або овальної форми.
При опіках від впливу електричної дуги можлива металізація шкіри частками металу дугової плазми. Уражена ділянка шкіри стає твердою, набуває кольору солей металу, які потрапили в шкіру.
Електролітична дія струму виявляється у розкладанні органічної рідини, в тому числі крові, яка є електролітом, та в порушенні її фізико-хімічного складу.
Біологічна дія струму виявляється через подразнення і збудження живих тканин організму, а також порушення внутрішніх біологічних процесів.
Механічна дія струму призводить до розриву тканин організму внаслідок електродинамічного ефекту, а також миттєвого вибухоподібного утворення пари з тканинної рідини і крові.
Внаслідок дії електричного струму або електричної дуги виникає електротравма. Електротравми умовно поділяють на загальні і місцеві. До місцевих травм належать опіки, електричні знаки, електрометалізація шкіри, механічні пошкодження, а також електрофтальмія (запалення очей внаслідок впливу ультрафіолетових променів електричної дуги).
Загальні електротравми називають також електричними ударами. Вони є найбільш небезпечним видом електротравм. При електричних ударах виникає збудження живих тканин, судомне скорочення м’язів, параліч м’язів опорно-рухового апарату, м’язів грудної клітки (дихальних), м’язів шлуночків серця.
Розрізняють три ступені впливу струму при проходженні через організм людини (змінний струм):
відчутний струм – початок болісних відчуттів (до 0-1,5 мА);

невідпускний струм – судоми і біль, важке дихання (10-15 мА);

фібриляційний струм – фібриляція серця при тривалості діє струму 2-3с, параліч дихання (90-100 мА).

Змінний струм небезпечні ший за постійний. При струмі 20-25 мА пальці судомно стискають узятий в руку предмет, який опинився під напругою, в м'язи передпліччя паралізуються і людина не може звільнитися від дії струму. У багатьох паралізуються голосові зв'язки: вони не можуть покликати на допомогу.

Має значення струму через тіло і особливо місця входу і виходу струму. Із можливих шляхів проходження струму через тіло людини найбільш небезпечним є той, при якому вражається головний мозок (голова-руки, голова-ноги), серце і легені (руки-ноги). Але відомі випадки смертельних уражень електричним струмом, коли струм зовсім не проходив через серце, легені, а йшов, наприклад, через палець або через дві точки на гомілці. Це пояснюється існуванням на тілі людини особливо уразливих точок, які використовують при лікуванні голкотерапією.
При ураженні електричним струмом насамперед необхідно надати потерпілому ДІЯ ЕЛЕКТРИЧНОГО СТРУМУ НА ОРГАНІЗМ ЛЮДИНИ: ПРОСТО ПРО СКЛАДНЕ
Дія електричного струму на організм людини: просто про складне
Всі ми знаємо, що дія електричного струму на організм людини може мати досить небезпечні наслідки. Водночас електрошок використовують в медицині. Ось, що вам треба знати про те, як електричний струм впливає на людей.
Принцип дії електричного струму

Електричний удар виникає, коли ваше тіло стає частиною замкнутого ланцюга, і електричний струм перетікає з однієї частину вашого тіла в іншу, наприклад, в руки і ноги.
Електрика в житті людини: чому важлива та звідки вона береться
Дія електричного струму на організм людини

Прямий струм (постійний струм), як правило, менш небезпечний, ніж змінного струму.
Вплив змінного струму на організм багато в чому залежить від частоти. Струми низької частоти від 50 до 60 Гц зазвичай небезпечніші, ніж струми високої частоти.
Як виникла хімія? Історія розвитку хімії
Дія електричного струму на організм людини: наскільки небезпечним є ураження

Наскільки сильно ви постраждали від ураження електричним струмом, визначається шляхом проходження струму через ваше тіло. Проходження чструму організмом від руки до ноги, ймовірно, означає, що шлях його пройде через серце. Це робить його більш небезпечним, ніж проходження між ногою та землею.

Якою може бути дія електичного струму на організм людини:
Струм, що протікає через серце, викликає фібриляцію серця.

Струм, що протікає через м’язи, викликає скорочення м’язів.

Струм, що протікає через мозок, викликає втрату свідомості та захоплення.

У багатьох випадках ураження організму електричним струмом спричиняє смерть. Поріг сприйняття для враження струмом руки становить близько 5-10 мА для постійного струму і близько 1-5 мА для змінного струму 60 Гц.
ІСТОРИЧНЕ ЗНАЧЕННЯ ВОГНЮ: ВИНАХІД, ЯКИЙ ЗМІНИВ ВСЕ (7 ВАЖЛИВИХ НАСЛІДКІВ)
Струм вивільнення – це максимальна кількість струму, яка може спричинити скорочення м’язів рук, зберігаючи можливість звільнення руки від джерела струму. Струм вивільнення змінюється залежно від м’язової маси. Для постійного струму щей поріг становить приблизно 75 мА для тіла вагою 70 кг; для змінного струму він становить близько 15 мА.
Як розрахувати потік струму через тіло

МОЯ МАЙБУТНЯ ПРОФЕСІЯ: БУДЬ ГОТОВИМ ДО ЗАВТРА (40 ПРОФЕСІЙ МАЙБУТНЬОГО)
Шлуночкова фібриляція виникає від ураження струмом в межах 60-100 мА в системах змінного струму. Для постійного струму близько 300 до 500 мА.

Дія електричного струму на організм людини може бути руйнівною. Наскільки сильно ви постраждали від ураження електричним струмом, визначається шляхом проходження струму через ваш організм.
Як розрахувати потік струму через тіло

Тіло людини є хорошим провідником електричного струму просто тому, що воно складається на 70% з води. Тканина людини дуже чутливі до потоку електричного струму і більш схильні до ураження електричним струмом при намоканні.
ДІЯ УЛЬТРАФІОЛЕТОВОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ НА ОРГАНІЗМ ЛЮДИНИ

Скільки струму протікає через тіло людини, можна оцінити, використовуючи закон Ома (I = E/R). Середня опірність сухого людського тіла може досягати 100 000 Ом, звичайно це залежить від людини – залежно від її структури тіла. У мокрому стані опір може знижуватися до 500 Ом залежно від рівня напруги.
Електричні опіки

Нагрівання через опір тіла є причиною електричних опіків. Якщо опір шкіри низький, менше шансів, що виникнуть опіки. Якщо стійкість шкіри висока, енергія може розсіюватися на поверхні, що призводить до великих опіків поверхні.
Внутрішні тканини вражаються залежно від їх стійкості; нерви, кровоносні судини та м’язи проводять електрику краще, ніж щільніші тканини, такі як жир, сухожилля та кістки.
Неврологічні ефекти

Електричний струм може вразити центральну нервову систему, особливо загроза серцю та легеням. Сильний або повторний несмертельний електричний удар може пошкодити нерви, що може погіршити відчуття, рух і роботу залоз або органів організму людини.
ВИНАХОДИ ЛЮДСТВА, ЩО ЗМІНИЛИ СВІТ (ТОП-10)
Дія електричного струму на організм людини: профілактика

Навчання щодо обережного поводження з електроенергією та правил безпеки на робочому місці має вирішальне значення для запобігання травм від ураження електричним струмом.
Дія електричного струму на організм людини: профілактика

Будь-який електричний прилад, який може торкатися тіла, може загрожувати життю і повинен бути належним чином заземлений та захищений. Дія електичного струму на організм людини може мати дуже загрозливий характер для здоровя. Проте захистити нас від цього можуть знання та обережність.
Який вплив магнітного поля на життя та здоров’я людини?
скачати

© Усі права захищені
написати до нас